Ao longo de 46 anos de serviços prestados ao Brasil, exerceu funções típicas de oficial subalterno e intermediário nos corpos de tropa, foi instrutor da Academia Militar das Agulhas Negras e assessor de Estado-Maior em Grandes Unidades e Grandes Comandos nas Regiões Sul, Centro-Oeste e Amazônica. Foi Coronel comandante do 27º Grupo de Artilharia de Campanha, em Ijuí, Rio Grande do Sul, no triênio 1998 – 2000.
Como General de Brigada, foi comandante da 2ª Brigada de Infantaria de Selva, em São Gabriel da Cachoeira, Amazonas, e comandante da 6ª Divisão de Exército e do Comandante Militar do Sul, em Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Hamilton Mourão foi, também, Secretário de Economia e Finanças do Exército, em Brasília, onde encerrou sua carreira militar.
